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2023年上期绥宁一中高一物理竞赛试题
一、1-9题每题6分,共54分。选择题均为单选题,答案写到答题栏内。
1. 小球每隔0.2s从同一高度抛出,做初速为6m/s竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。某一个小球在抛出点以上最多能遇到小球(g取10m/s2 )( )
A. 3个 B. 5个 C. 6个 D. 10个
2. 如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为( )
A. B. C. m D. 2m
3. 如图,一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后,两端分别悬挂质量为和的物体A和B。若滑轮转动有一定大小,质量为且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦。设细绳对A和B的拉力大小分别为和,已知下列四个关于的表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析判断正确的表达式是( )
A B.
C. D.
4. 如图所示,在竖直平面内,截面为三角形小积木悬挂在离地足够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是( )
A. 将击中P点,t大于 B. 将击中P点,t等于
C. 将击中P点上方,t大于 D. 将击中P点下方,t等于
5. 无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为的半圆弧与长的直线路径相切于B点,与半径为的半圆弧相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过和。为保证安全,小车速率最大为。在段的加速度最大为,段的加速度最大为。小车视为质点,小车从A到D所需最短时间t及在段做匀速直线运动的最长距离l为( )
A.
B.
C
D.
6. “羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示,该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地面高度为( )
A. B.
C. D.
7. 一个质点自倾角为的斜面上方定点A,沿光滑斜槽从静止开始滑下,为了使质点在最短时间到达斜面,斜槽与竖直方向的夹角应等于( )
A. B. C. D. 0
8. 如图所示,弹簧S1上端固定在天花板上,下端连一小球A,球A与球B之间用线相连。球B与球C之间用弹簧S2相连。A、B、C的质量分别为mA、mB、mC,弹簧与线的质量均可不计,开始时它们都处在静止状态,现将A、B间的线突然剪断,则线刚剪断时C所受合力为______N。
9. 一列队伍长240m,正匀速行军。因有紧急情况需要通知排头兵,一通讯员以不变的速率跑步从队尾赶到排头,又从排头返回排尾,在此过程中队伍前进了576m。则通讯员在此过程中通过的路程为______m。
10. 质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接,绳跨过位于倾角α=30°的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示.第一次,m1悬空,m2放在斜面上,用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间.第二次,将m1和m2位置互换,使m2悬空,m1放在斜面上,发现m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为.求m1与m2之比.
11. 一半径为R=1.00m的水平光滑圆桌面,圆心为O,有一竖直的立柱与桌面的交线是一条凸的平滑的封闭曲线C,如图所示。一根不可伸长的柔软的细轻绳,一端固定在封闭曲线上的某一点,另一端系一质量为m=7.5×10-2kg的小物块.将小物块放在桌面上并把绳拉直,再给小物块一个方向与绳垂直大小为v0=4m /s的初速度。物块在桌面上运动时,绳将缠绕在立柱上。已知当绳的张力为T0=2N时,绳即断开,在绳断开前物块始终在桌面上运动。求:
(1)问绳刚要断开时,绳的伸直部分的长度为多少?
(2)若绳刚要断开时,桌面圆心O到绳的伸直部分与封闭曲线的接触点的连线正好与绳的伸直部分垂直,问物块的落地点到桌面圆心O的水平距离为多少?已知桌面高度H=0.80 m,物块在桌面上运动时未与立柱相碰。(取重力加速度大小为10m/s2)
12. 从赤道上的C点发射洲际导弹,使之精确地击中北极点N,要求发射所用的能量最少。假定地球是一质量均匀分布的半径为R的球体,R=6400km。已知取无穷远处为零势点,质量为m的物体(1)在距离地心处具有的引力势能为;(2)在地球引力作